聚苯胺-水系高分子復(fù)合物的研究.pdf

1、聚苯胺價(jià)格低廉易得，導(dǎo)電性能優(yōu)良，結(jié)構(gòu)多樣化，在空氣中穩(wěn)定性好，具有獨(dú)特的摻雜機(jī)制，制備方法簡(jiǎn)單，因而受到研究者的關(guān)注，在二次電池、電致變色、電磁屏蔽特別是金屬防腐等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。但是，聚苯胺分子的溶解和粘結(jié)性能都很差，必須將其與其它的涂料組分復(fù)合才能達(dá)到良好的防腐蝕效果。隨著人們環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，防腐涂料也朝著環(huán)保、節(jié)能、高效的方向發(fā)展，水性涂料成為涂料發(fā)展的一個(gè)重要方向和研究熱點(diǎn)。水性環(huán)氧樹脂涂料和水性丙烯酸乳液涂料具有

2、良好的抗腐蝕性、柔韌性和附著力，且干燥迅速、復(fù)涂時(shí)間短，因而在防腐涂料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文利用摻雜態(tài)聚苯胺分別和水性環(huán)氧樹脂與水性丙烯酸乳液進(jìn)行共混，制得聚苯胺/水系高分子復(fù)合物，主要對(duì)復(fù)合物的力學(xué)性能和耐腐蝕性進(jìn)行了研究。
　　 本文在過氧化鎢酸-過氧化氫均相催化氧化體系中，分別用鹽酸和對(duì)甲基苯磺酸摻雜合成出摻雜態(tài)聚苯胺。反應(yīng)終了后，加入碘化鉀除去體系中剩余的過氧化氫。產(chǎn)物分離過程中，使用了抽濾法與甲苯-水共沸蒸餾法兩

3、種方法。與抽濾法相比，用共沸蒸餾法處理反應(yīng)后能得到高產(chǎn)率的摻雜態(tài)聚苯胺。使用傅立葉紅外吸收光譜(FTIR)和紫外-可見光吸收光譜(UV-vis)研究了兩種摻雜態(tài)聚苯胺的化學(xué)構(gòu)造變化。使用四端子法測(cè)定了摻雜態(tài)聚苯胺的導(dǎo)電性能，其導(dǎo)電率能達(dá)到10-3S/cm數(shù)量級(jí)。
　　 在聚苯胺/水性環(huán)氧樹脂復(fù)合物制備工藝中，采用較為傳統(tǒng)的方法，即分別合成聚苯胺和水性環(huán)氧樹脂乳液，再將二者按適當(dāng)?shù)谋壤M(jìn)行機(jī)械共混制得復(fù)合物防腐涂料。在固化溫度一定

4、的條件下，探討固化劑用量對(duì)復(fù)合物力學(xué)性能的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在聚胺固化劑XCT-802∶水性環(huán)氧樹脂=20:100時(shí)，復(fù)合物涂層的力學(xué)性能最佳。本文分別探討了聚苯胺添加量對(duì)聚苯胺/水性環(huán)氧樹脂復(fù)合物涂層電導(dǎo)率、力學(xué)性能、硬度和附著力的影響。測(cè)試結(jié)果表明，在聚苯胺添加量分別為20％、3％、20％和25％時(shí)，相應(yīng)性能指標(biāo)達(dá)到最佳。利用固含量為30％的丙烯酸乳液與聚苯胺進(jìn)行機(jī)械共混得到聚苯胺/丙烯酸乳液復(fù)合物。在聚苯胺的添加量為20％～25